Міністерство освіти Російської Федерації
Казанський державний технологічний університет
Кафедра ПАХТ
Розрахунок кожухотрубчасті теплообмінника
Казань 2007
Розрахувати і підібрати за стандартами кожухотрубчасті теплообмінник продуктивність G 2 = 49 т / год для нагрівання етанолу від початкової температури t 2н = 25 0 C до t 2 k = t кип = 78,3 0 C (При нормальному тиску). Нагрівання проводиться насиченим водяною парою, тиск якого Р 1 s = 2.4 атм = 760 ∙ 2,4 = 1824 мм рт. ст.
Приймемо індекс «1» для гарячого теплоносія (водяної пари), а індекс «2» для холодного теплоносія (етанолу)
1) обчислюємо середню рушійну силу процесу нагрівання
Обчислюємо середню температуру етанолу
;
2) Витрата теплоти з урахуванням втрат:
;
витрата пари
3) Об'ємні витрати етанолу і пари:
4) Визначення максимального значення площі поверхні теплообміну, вважаючи До тах = 600 Вт / м 2 ∙ К
Для забезпечення інтенсивного теплообміну спробуємо підібрати апарат з турбулентним режимом течії теплоносіїв. Припустимо число Рейнольдса повинно бути більше 10000. Re '= 10000.
мінімальна швидкість в трубах;
;
Число труб визначаємо із співвідношення:
.
Вибираємо стандартний теплообмінник, за умови n 1 <n '1; F CT > F min. Під ці умови підходить двоходовий теплообмінник з наступними характеристиками:
Діаметр кожуха (внутрішній) Д, мм 600
Число труб п 120
Довжина труб l, м 4
Поверхня теплообміну F, м 75
5) Перевірочний розрахунок теплообмінника.
А) Задаємося
Б)
В)
Г)
Д)
Е)
Ж)
З)
І)
К)
Л)
М)
Н)
q 1 ¹ q 2, значить повторюємо розрахунок пункту 5
6) А) Задаємося
Б)
В)
Г)
Д)
Е)
Ж)
З), І), К), Л), М) - ті ж;
Н)
7) Будуємо графік залежності
Визначили, що q іст = 32500 Вт / м 2
Уточнюємо
Перераховуємо
9) Розраховуємо запас поверхні: